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本帖最后由 qdfls 于 2016-7-13 10:53 编辑
说说Totaldac
2.1 r2r类解码 total首要追求的就是音乐性,乐感。在官网total的原理部分,作者说了这么一段话。
“Discrete components DAC:
After spending a lot of time on DAC chips, pcm1704 being one of the best I started listening to a discrete R2R DAC made of simple 1% resistors. Musicality was much better than with pcm1704 but some accuracy was still missing. This was the starting point of my ultimate DAC. I spent years and revisions of PCB to improve it and finally use 0.01% VAR Bulk Metal "Z" Foil resistors Vishay Foil Resistors and improvements in the FPGA. ” 大意是:我花费了大量的时间来选择解码芯片,pcm1704是最佳选择。比较采用1%精度的电阻制作的分立r2r解码器,r2r解码器在音乐性(乐感)要优于pcm1704为芯片的解码器。然而r2r解码器在准确性上差距很大。这是我终极解码器的出发点。我花费了几年时间和使用了多个pcb版本来改善这种状况,最终采用了精度为0.01%的Vishay电阻和FPGA方案。
2.2 支持的格式 PCM 24bit 192k;DSD 64。作为2016年新晋的解码,规格数据非常的不主流。牛逼一点的要到32bit 384k,dsd至少要到256。然而totalsix并没有达到顶班的标准,甚至还差距不小。 翻看国外论坛,很多用家一直在呼吁提高产品规格,可作者却甚有主见,丝毫不为所动。为什么呢?作者没有解释。我从另外一个帖子里面看到一点蛛丝马迹。 “现在,R2R DAC 24bit是基本的,但是从电阻的精度上来说,24BIT能否达到呢?对于精密电阻,0.1%精度是一个价格界限(译者:超过0.1%精度电阻会很贵)。但是0.1% = 1/1000 ,而对于16Bit而言,需要的精度是1/65000以上,所以0.1%的电阻其实还是不够,最多也就做到0.01%的精度吧。所以,16BIT几乎就是能达到的极限。这次的R2R DAC ,把精度降低到了16Bit,板子变小,空间利用率提高了。同时也可以做成立体声输出或变成差分输出。这与最初发行的R2R 的16bit版本是一样的东西了。 ”摘自中国音响diy论坛。 楼主是个技术盲,从这个帖子猜测,电阻的精度与支持格式的高低是正相关的。从这里可以看出Vincent是非常务实,不玩花活。既然硬件达不到高格式的标准,采用软件转换或者虚标的方式还是能满足规格党的要求的。然而Vincent说,no。
2.3 为什么是0.01%的Vishay电阻 0.01%精度的电阻很贵,Vishay电阻就更贵。作者没有说为毛用这么贵的电阻,下面一段话是我找的依据---网上的一篇Vishay电阻枪文。 TX2575 Naked Bulk Metal "Z" Foild 精度0.01%电阻的介绍,转自网络。 之前写了几篇「电容的声音」系列,介绍我喜欢的电容。另外也曾写过一篇「电阻的声音」,一口气讲了好几种常用的电阻,却不像电容有那么详细的介绍。或许电阻对声音的影响不像电容那么大,不论在哪个地方,讨论的热度上总是不及电容那么脍炙人口。直到这几天,经网兄介绍,我试了 Texas Components 的 TX2575 Naked Bulk Metal "Z" Foil 电阻之后,发现电阻对系统的影响居然如此巨大,更胜于电容,实在是前所未闻的经验。
TX2575听来陌生,但讲到它的近亲 Vishay S102,就赫赫有名了。在台湾许多人音响迷都知道 "Vishay" 电阻,多半讲的就是 Vishay S102 这款「航天级」的高级电阻。Vishay S102 规格异常优秀,温度系数极低(1±2.5 ppm),把其他音响级电阻远抛在后,价格也是一般电阻的数十倍以上,国内甚至卖到一千多元之谱,简直是神话般的存在。然说,事实上 S102 早已过时了,Vishay 在数年前已经推出规格更秀优的新系列 Z201,温度系数进一步降低到±0.2±0.6ppm,再度把 S102 抛再后头。美国零件厂 Texas Components 是 Vishay 的代工厂,就是制造 bulk metal foil 系列的厂商,他们除了生产 Vishay 规格品之外,也有额外的产品线,TX2575 音响用电阻就是他们的产品。据 Texas Components 的资料,TX2575 和 Vishay Z201 系列相同,同是最新技术 Z foil bulk metal 电阻,只差在没有外壳包装,更适合音响使用。在 datasheet 上,TX2575 和 Z201 的规格一样,有着优异的特性,但我实不知何以「没有外壳」、「裸装」(因此大家常以 Vishay "Naked" 暱称 TX2575 和上一代 TX2352)会更适合音响。在网络上有人确认 Naked 胜于一般 Vishay,我自己只想到两个可能的解释,一是震动,二是封装多多少少增加了些电容效应。
虽然早已知道 TX2575 的威名,但一来价格高,二来害怕这些神兵利器有难以克服的癖性,偏冷偏瘦偏干之类的,所以一直不曾尝试。直到前阵子,有位匿名网兄在此留言,强力推荐,又看到不少人在 DCB1 上使用 TX2575,评价颇佳,于是也买了十几只试用。
昂贵的电阻,原厂仅用 USPS 当作平信寄来。打开盒子,里面倒是包得密密麻麻,慎重无比。每一种阻质都独立成小包装,上下有海棉保护,包装上印有品项、规格、数量,果然对得起这非凡身价。
由于最近还在调整 Shigaclone 的 SPDIF 输出端,已将相关接点拉线出来,以便更换零件调音。因此马上就先在此处试听 TX2575。Shigaclone 的 SPDIF 输出处有两根电阻,一为 300~390 ohm 之串连电阻,另一个是 90~100 ohm 的下地电阻,这两根电阻将 DSP 芯片的 SPDIF 讯号衰减至标准的规格(0.5~0.6 V peak-to-peak),同时决定输出阻抗(75 ohm)。先前在 diyAudio 上看到不少人用 TX2575 串连、Caddock MK132 下地作组合,于是一开始也这么试。结果一换上 TX2575,就听到难以置信的变化,确实非常惊人。
我首先注意到频宽。有些电阻(电容也是)号称高频好或低频好,其实往往只是增加某个频段的量感,而并没有真正将频响范围往两端伸展,TX2575 的表现却一改我的成见。TX2575 的频率响应非常平坦,不强调任何一段音域,音色从高到底也非常一致,而且居然可以凭空多出一截高频和低频,空感气和泛音忽然增加许多,恍如系统中加入了超高音一样。而低频的延伸,由于 TX2575 并没有增加低频的量感,刚开声时并没有注意到,直到音乐出现低频时,才惊讶地发觉低频又往下探了一些,而且质感非常好,紧实有力,收放自如。
同时我也发现 TX2575 也带有一种「系统噪讯比提高」的听感,背景更为宁静,录音里各种细微的声响,翻谱声、触键声、按弦声,忽然间变得清清楚楚,分辨率相当高。细节既多,声音的纹理自然更为细致,音色的呈现精致许多。原本单一而统整的一个声音,化为一群声音的构成,色彩和层次感于是更加丰富了。
原本担心 TX2575 是否过于解析、过于理性,听起来没有韵味。诚然,TX2575 完全没有所谓的「韵味」,也确实相当理性,但却并不会没有音乐性。TX2575 的音乐性来自于清澈纯净的音质呈现,把录音里的声音更完整更忠实的重现出来,自然美好动听。相比之下,其他优秀的电阻显得能力不够全面,只能选择性地呈现音响中的某些面向,纵然也能表现出美丽可喜的音质,但难免有几分折衷与无奈。相对之下,TX2575 显得举重若轻,没有丝毫妥协与折衷,直接越过了籓篱。这是凡人与天才的差距。
单单在 Shigaclone 的 SPDIF 输出换上一根串连电阻,就有这明显的不同,让人十分惊讶。后来我也试着更换 DCB1 的输出入串连电阻、Gainclone 的回授电阻,效果都十分可喜,一步又一步的提升系统的透明度。特别是 Gainclone,回授处的 22K 电阻,我曾试过许多种类,其实差别都不太明显,最后用上 Caddock MK132,也只是小胜其他电阻。但从 MK132 换为 TX2575,却有鲜明的改进,瞬时反应敏锐许多,微动态远为丰富,平直素净的 Gainclone 终于有了精致的质感。
话说回来,TX2575 也不是那么全能。假如本来的调音走向就偏向解析,再用上 TX2575,其大幅度的跃进,可能会让全系统失去平衡,因此周围的元件也应一并调整,重新找到平衡点。一口气用太多 TX2575 也可能会使得听感太快太冷漠,有点高高在上,不食人间烟火。无怪许多人用 Caddock MK132 搭配 TX2575,TX 作串连、Caddock 作下地。Caddock MK132 本身的表现并不十分突出,但平实稳健,微带一点温厚与甜味,让 TX2575 比较有「人味」。而且 Caddock MK132 本身规格亦高,正能扮演好绿叶的角色。
TX2575 如此优异,让人了解原来大多数的电阻是那么的不理想,尚有相当大的改善空间,而且改善的可能性绝不比更换电容少。我虽没用过双信银云母、银箔、Duelund、VCap 等「顶级电容」,但好电容也算用过不少,只觉得电容换来换去,改变的都是音色与平衡度,并没有真正提升器材等级。更换电阻一般来说也只是改变音色和频响,但 TX2575 却似乎是例外,其大幅延伸音域以及清澈干净的优质音色,让我真的有 "level up" 的感觉。以电阻的价格来说,TX2757 很贵,但与音响级电容相比,又便宜多了。在讯号串连、阴极下地、I/V、回授等重要处少许使用,效果非常显著,更胜于花大钱在电容上。
在 Shigaclone 的输出端百般尝试各种电容电阻,直到换上 TX2575,总算找到 the chosen one。
从这里可以看出total是一台非常下猛料的解码,先不讲声音如何,打开机盖看到如此精美而且价值不菲的补品元件,顿时感到自己好有钱、好满足。
2.4 total官网原理介绍
2.4.1关于时钟和jitter “Clock and anti-jitter FIFO:
Jitter is very important for sound quality. It is related to the digital source and to the system clock. These days digital sources are sometimes computers so I wanted to make a DAC able to reduce the jitter of the source. An external clock is a common solution but it requires a digital source equipped with clock input, it exists but it is rare and specific. I wanted to make a DAC which can work with any digital sources and any operating systems and softwares when a computer is used. The only solution I could find is a solution rarely used, it is used only in some high end equipment based on FPGA and it uses a buffer memory (FIFO) to store about 10ms of audio data at the digital source rhythm and output a stream at a local oscillator rhythm. A SPDIF receiver such as CS8412 or CS8416 already uses a voltage controlled oscillator but its command changes very quickly to track the input rhythm and so copies partially the jitter of the source. They have to track the digital source rapidly because they have a 80 nanosecond input to output delay whereas my DAC has a 10 mili second input to output delay.” Jitter对音质来说是非常重要的,他与数字源和系统时钟有关。目前数字源有时是pc,因此我想做一个能降低数字源jitter的dac。(增加)外部的时钟是通常的解决方案,但这要求数字源设备具有时钟输入接口。具备时钟输入接口的数字源是比较稀少和特殊的。我想设计一个能和数字源和任何电脑的操作系统、软件配合工作的dac,我发现的唯一一个解决方案是很少被用到的,这个方案至被用在基于FPGA的高性能设备上,他使用缓存(FIFO)来存储10ms的基于数字源时钟的音频数据,而输出基于本地时钟的数据流。像CS8412 或 CS8416这样的SPDIF接收器使用电压控制的振荡器,但这些振荡器为了跟踪输入节奏指令变化非常快,因此会带入一部分数字源的jitter。振荡器不得不非常快的追踪数字源,因为他们从输入到输出只有80纳秒的时间,而我的dac从输入到输出的延迟有10毫秒。
FIR compensation filter:
Non-oversampling DACs are known for their musicality but they all have a problem, the frequency response is not flat and the treble loss is more than 3 dB at 20KHz. This is called sinus(x)/x loss. All DACs with oversampling compensate the sin(x)/x loss in their digital filter. On the TOTALDAC board I didn't want to use oversampling because I prefer non-oversampling DAC sound, but I used a FIR filter to compensate the sin(x)/x loss. It is a short FIR for high frequencies only, so response before impact is short and is not a problem. Frequency response at 48KHz with and without FIR filter, the response is flat to 20KHz when the FIR is used: 没有过采样的dac是以具有音乐性著称的,但他们有一个问题,频响曲线并不平坦而且在20khz高音会降低超过3db。这种现象被称为sinus(x)/x loss。所有的过采样dac使用数字滤波器来补偿sinus(x)/x loss。在total解码器上我不想使用过采样,因为我喜欢没有过采样dac的(具有乐感)声音,但我会使用FIR滤波器来补偿sinus(x)/x loss。这个FIR滤波器只作用于高频,因此对频响的影响是不大,并不是什么问题。 使用FIR滤波器在20khz的频响曲线是平坦的, file:///C:\Users\l\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsE834.tmp.png 820Hz square wave sampled at 44.1KHz without treble compensation FIR filter: There are no oscillations, it is the pure NOS DAC mode. The horizontal level confirms the 0Hz bass bandwidth. 在44.1采样率下,没有使用三倍补偿FIR滤波器:820hz方波采样这里没有振荡,这是纯净的NOS(没有过采样)解码模式。水平程度决定了0hz低音的带宽。 file:///C:\Users\l\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsE854.tmp.png 820Hz square wave sampled at 44.1KHz with treble compensation FIR filter: When the FIR filter is activated some oscillations are visible but the amplitude and the number of oscillations is much smaller than those on conventional DACs. This is part of what explains the natural sound of the DAC. 在44.1采样率下,使用三倍补偿FIR滤波器: 当使用FIR滤波器时,一些振荡是可见的。但振幅和振荡的数量仍然远低于通常过采样的解码,而(过采样解码的过高的振荡)正是被抱怨缺少乐感的部分原因。
2.4.2关于电源供应:相对过采样解码,r2r类解码对电源的要求非常高。Totaldac的电源变压器采用外置的方式,但主要的处理电路还是在dac机箱内部而且同样花了重料。
2.4.3关于音量控制:totaldac内置了基于FPGA的69段数字音量控制,Vincent并不介意发烧友使用前级来控制音量,而且建议接入一款高质量的前级会有更好的声音表现。
2.4.3作为发烧友,Vincent给出的一些建议不明白这位老兄是什么意思,明明是花旦的角色却要操着花脸的腔调。这些建议都是针对后端的,与解码没有半毛钱的关系。 首先,不要只重视音源。 其次,一定要玩主动分音,一定要玩双线分音,一定要双放大器,一定要用数字有源滤波器, 最后提到了totaldac其实还有d2,d3,d4,可以配合有源分频。 我想如果采纳Vincent的建议,多路分频算是玩到了极致。顺便说一句,Vincent还是一位极限的号角扬声器系统玩家。
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